【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，尤其涉及一种低介电常数液晶聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、液晶聚合物是一种聚合状态处于固体和液体之间的中间态有机物，其分子排列兼具固态结晶和液体的性质，但又不是完全的有序或者无序排列，会在一维或者二维尺度上呈现一定的有序性。作为一种新型高分子材料，液晶聚合物在熔融态时常呈现液晶性质。因此，液晶聚合物作为一种潜在的高频印刷电路板微波衬底材料备受关注。其应用领域包括高度便携的微型传感设备、机器人技术和可穿戴系统的等高端通讯挠性微波电路。其中，挠性印制电路板作为各类柔性电子器件电气互连的基板载体正在变得具有重要的市场地位。
2、近十年来，无线通信技术取得了长足的发展和进步，第五代蜂窝网络通信已经连接超过500亿台各类设备。虽然已经开发出一些基于微米波或毫米波技术的器件，但由于基板材料的限制，目前的应用仍然面临技术挑战。与其他挠性基材相比，液晶聚合物在高频下展现出卓越的介电性能，其介电常数稳定在约3左右。因此，液晶聚合物被视为优秀的5g通信设备基板材料的候选之一。
3、目前常用的降低液晶聚合物介电常数的方法主要有两种。第一种是加入空心玻璃微球。然而，这种方法存在一些主要缺点，例如填料的机械性能通常较差，难以大规模应用，并且常常面临聚合物和填料相容性不佳的问题。第二种方法是通过掺杂聚四氟乙烯等其他含氟树脂进行共混。在这种方法中，为了保持材料在高温下的机械性能，通常只添加1-5份(重量分数)的聚四氟乙烯等物质，因此对树脂整体的介电常数降低作用有限。除了上述两种方法，还有少量文献报道
4、基于目前的降低液晶聚合物介电常数的方法存在的缺陷，有必要对此进行改进。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种低介电常数液晶聚合物及其制备方法和应用，以解决或至少部分解决现有技术中存在的缺陷。
2、第一方面，本专利技术提供了一种低介电常数液晶聚合物，包括以下重量份组分：70～90份液晶聚合物、10～20份空心二氧化硅、1～2份抗氧化剂、20～30份溶剂。
3、优选的是，所述的低介电常数液晶聚合物，所述空心二氧化硅的粒径为50～200nm。
4、优选的是，所述的低介电常数液晶聚合物，所述液晶聚合物为芳香族液晶聚合物。
5、优选的是，所述的低介电常数液晶聚合物，所述芳香族液晶聚合物包括含有-o-ar-co-、-o-ar-o-、ar-o-中的至少一种的重复单元的芳香族液晶聚合物，其中ar选自取代和未取代的单苯撑的芳香取代基、联苯撑的芳香取代基、并苯撑的芳香取代基中的至少一种。
6、优选的是，所述的低介电常数液晶聚合物，所述抗氧化剂包括二苯胺及其衍生物、对苯二胺及其衍生物、2,8-二羟基喹啉及其衍生物中的至少一种。
7、优选的是，所述的低介电常数液晶聚合物，所述溶剂包括二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。
8、第二方面，本专利技术还提供了一种所述的低介电常数液晶聚合物的制备方法，包括以下步骤：
9、将空心二氧化硅分散至溶剂中，得到混合液；
10、向混合液中加入液晶聚合物，搅拌后，再加入抗氧化剂，继续搅拌，得到低介电常数液晶聚合物。
11、优选的是，所述的低介电常数液晶聚合物的制备方法，将空心二氧化硅分散至溶剂中得到混合液，具体包括：将空心二氧化硅加入至溶剂中，搅拌后，置于超声波振荡器中进行超声波处理，得到混合液；其中超声处理功率为150～250w、超声处理时间为15～25min。
12、优选的是，所述的低介电常数液晶聚合物的制备方法，向混合液中加入液晶聚合物，搅拌后，再加入抗氧化剂，继续搅拌，得到低介电常数液晶聚合物，具体包括：向混合液中加入液晶聚合物，于45～55℃下搅拌2～4h，再加入抗氧化剂，于20～25℃下继续搅拌，得到低介电常数液晶聚合物。
13、第三方面，本专利技术还提供了一种所述的低介电常数液晶聚合物或所述的制备方法制备得到的低介电常数液晶聚合物在制备电子元器件、电子通讯器件、连接器、线圈骨架、继电器、无线通信器件的应用。
14、本专利技术的相对于现有技术具有以下有益效果：
15、1、本专利技术的低介电常数液晶聚合物，包括液晶聚合物、空心二氧化硅、抗氧化剂、溶剂；利用空心二氧化硅作为填料，在传统的液晶聚合物中加入空心二氧化硅，并将其均匀分散在液晶聚合物中，空心二氧化硅填料的加入可以显著降低液晶聚合物的介电常数，满足未来高频高速信号传输网络领域终端电子器件对介电性能的要求；空心二氧化硅具有较低的介电常数，并且具有良好的耐热性和化学稳定性，通过将其添加到液晶聚合物中，可以有效地减少介电常数，从而提高材料的电学性能；
16、2、本专利技术的低介电常数液晶聚合物的制备方法，通过合成复合材料的方式，降低了空心二氧化硅与液晶聚合物复合材料的介电常数；在制备过程中，空心二氧化硅与液晶聚合物之间相容性良好，能够充分发挥各组分材料的特性，使得复合材料具有优异的宏观性能；将空心二氧化硅引入到液晶聚合物中，有效保证了复合材料的介电常数和损耗；同时，空心二氧化硅的引入还能提升液晶聚合物复合材料的高热稳定性、氧化稳定性、耐化学性和低湿性等性能。本专利技术的制备方法具有以下优点：制备过程简单、成本低廉、环境友好。通过本专利技术的方法，可以大规模生产低介电常数液晶聚合物复合材料，满足相关领域对性能优异的材料的需求。
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1.一种低介电常数液晶聚合物，其特征在于，包括以下重量份组分：70～90份液晶聚合物、10～20份空心二氧化硅、1～2份抗氧化剂、20～30份溶剂。
2.如权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物，其特征在于，所述空心二氧化硅的粒径为50～200nm。
3.如权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物，其特征在于，所述液晶聚合物为芳香族液晶聚合物。
4.如权利要求3所述的低介电常数液晶聚合物，其特征在于，所述芳香族液晶聚合物包括含有-O-Ar-CO-、-O-Ar-O-、Ar-O-中的至少一种的重复单元的芳香族液晶聚合物，其中Ar选自取代和未取代的单苯撑的芳香取代基、联苯撑的芳香取代基、并苯撑的芳香取代基中的至少一种。
5.如权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物，其特征在于，所述抗氧化剂包括二苯胺及其衍生物、对苯二胺及其衍生物、2,8-二羟基喹啉及其衍生物中的至少一种。
6.如权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物，其特征在于，所述溶剂包括二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
7.一种如权利要
8.如权利要求7所述的低介电常数液晶聚合物的制备方法，其特征在于，将空心二氧化硅分散至溶剂中得到混合液，具体包括：将空心二氧化硅加入至溶剂中，搅拌后，置于超声波振荡器中进行超声波处理，得到混合液；其中超声处理功率为150～250W、超声处理时间为15～25min。
9.如权利要求7所述的低介电常数液晶聚合物的制备方法，其特征在于，向混合液中加入液晶聚合物，搅拌后，再加入抗氧化剂，继续搅拌，得到低介电常数液晶聚合物，具体包括：向混合液中加入液晶聚合物，于45～55℃下搅拌2～4h，再加入抗氧化剂，于20～25℃下继续搅拌，得到低介电常数液晶聚合物。
10.一种如权利要求1～6任一所述的低介电常数液晶聚合物或权利要求7～9任一所述的制备方法制备得到的低介电常数液晶聚合物在制备电子元器件、电子通讯器件、连接器、线圈骨架、继电器、无线通信器件的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种低介电常数液晶聚合物，其特征在于，包括以下重量份组分：70～90份液晶聚合物、10～20份空心二氧化硅、1～2份抗氧化剂、20～30份溶剂。
2.如权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物，其特征在于，所述空心二氧化硅的粒径为50～200nm。
3.如权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物，其特征在于，所述液晶聚合物为芳香族液晶聚合物。
4.如权利要求3所述的低介电常数液晶聚合物，其特征在于，所述芳香族液晶聚合物包括含有-o-ar-co-、-o-ar-o-、ar-o-中的至少一种的重复单元的芳香族液晶聚合物，其中ar选自取代和未取代的单苯撑的芳香取代基、联苯撑的芳香取代基、并苯撑的芳香取代基中的至少一种。
5.如权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物，其特征在于，所述抗氧化剂包括二苯胺及其衍生物、对苯二胺及其衍生物、2,8-二羟基喹啉及其衍生物中的至少一种。
6.如权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物，其特征在于，所述溶剂包括二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，张永江，张佳乐，
申请(专利权)人：深圳先进电子材料国际创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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